ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Аргонодугове зварювання звичайно використовується для зварювання корозійностійких, жароміцних сталей і кольорових металів (Cu, Al, Mg, Ti) та сплавів на їх основі. До переваг цього виду зварювання відносяться:

– висока продуктивність процесу;

– утворення невеликої зони термічного впливу на зварюваний метал, що не сильно змінює його структуру і не приводить до значних деформаційних явищ;

– ефективний захист розплавленого металу інертним газом і тому отримання зварних швів з низьким вмістом кисню, водню, азоту і неметалевих включень;

– можливість спостереження за розплавленої ванною, дугою і зварювання у будь-якому просторовому положенні.

– відсутність необхідності видаляти після зварювання флюси або продукти розплавленого покриття;

Проте, при зварюванні алюмінію виникають труднощі, які зв’язані з його наступними властивостями:

– алюміній має теплопровідність, яка у три рази перевищує теплопровідність низьколегованої сталі, значну теплоємність і приховану теплоту плавлення, тому для його зварювання потрібний у 1,2–1,5 рази більший струм, чим при зварюванні сталей. Висока швидкість тепловідводу від алюмінієвої ванни під час її кристалізації може привести до формування в зварних швах грубої дендритної структури і виникнення гарячих тріщин.

– алюміній легко окиснюється у твердому і рідкому станах з утворенням на поверхні плівки оксиду алюмінію Al₂O₃. Плівка має високу температуру плавлення (2050 ^оС), значну міцність (до 200 МПа), густину 3,96 г/см³, що важче густини рідкого алюмінію (2,70 г/см³). Тому плівка може тонути у рідкої зварювальної ванні з утворенням включень в металі шва. Ці включення мають високу твердість (1800 HB), що утворює напруженість в м’якому алюмінію (17 НВ) зварного шва і може руйнувати його. Плівку руйнують катоднім розпиленням поверхні деталі в результаті ударів важких іонів об поверхню катода при дуговому розряді. Для проходження цього процесу зварювання проводять на постійному струмі зворотної полярності або на змінному струмі.

– розплавлений алюміній має велику рідкотікучість, що утрудняє формування шва при зварюванні з крізним проплавленням кромок – легко утворюються пропали. Тому ж при нагріванні алюміній не міняє свій колір аж до розплавлення, що ускладнює контроль за станом металу, за утворенням зварювальної ванни і плавленням присадного дроту.

– рідкий алюміній в одному об'ємі може розчинити до 600 об'ємів водню. Але при твердінні розчинність водню швидко знижується, тому в зварному шві можуть утворюватися пори.

При зварюванні бажано знижувати швидкість охолоджування рідкого металу, щоб водень встиг вийти на поверхню зварювальної ванни. Для цього метал перед зварюванням можна підігрівати до температури 150...300 °С. Проте нагрівання може понизити механічні властивості зварного з'єднання.

Зварювання може вестися плавким і неплавким електродом з використанням відповідних джерел живлення. При відновленні деталей використовується, в основному, зварювання неплавким вольфрамовим електродом з ручною подачею присадного матеріалу в зону горіння дуги.

У даній роботі застосовується установка ІСВУ-315-1, яка призначена для ручного аргонодугового зварювання алюмінію неплавким електродом.

Схема зварювального поста при використанні цей установки приведена на рисунку 7.1.

Рис. 7.1 – Схема зварювального поста аргонодугового зварювання:

1 – балон з аргоном; 2 – газовий редуктор; 3 – електропневмоклапан;

4 – ротаметр; 5 – шафа електроживлення; 6 – установка ІСВУ-315-1;

7 – станція охолоджування; 8 – пальник; 9 – зварюваний виріб;

Поиск по сайту: